论文摘要
在亚洲中纬度存在一条干旱半干旱带，属于内陆干旱区，本文称为中东亚干旱半干旱区，是连接赤道和中高纬地区的过渡地带，也是西风带气候和季风气候的相互作用区，对全球气候变化敏感响应。众所周知，近几十年来全球显著变暖，那么中东亚干旱半干旱区是如何响应的?进一步，该区域在过去几百年的气候变化的基本特征又是如何的呢?研究这方面的问题将有助于了解这一区域的气候变化规律、更好地理解该区域近千年乃至近万年气候变化的机制和成因，为有关区域响应的研究领域提供全球气候变化的干旱区响应结果，进而为未来气候的预测提供基础和指导。本文利用1961-2003年中东亚干旱半干旱区（以下称为研究区）内的67个站点的地面气温观测资料、NCEP／NCAR提供的500hpa高度场再分析资料以及取自国际树轮资料库（ITRDB）的树木年轮宽度指数资料，首先对研究区有连续器测记录以来的气温变化进行了分析，探讨该区域气候对全球变暖的响应；进而利用经验正交函数（EOF）迭代方案重建了研究区历史时期的气温序列，分析了其变化特点，并与前人的研究结果以及历史文献进行了对比；同时也重建了欧亚（0-150°E，20-70°N）冬、夏季500hpa高空环流场，分析了对应的冷暖时期的环流背景。经过综合分析得到如下基本结论：1、中东亚干旱半干旱区年平均气温的空间分布受地理和地形影响较大，研究区年平均气温南北差值大，海拔高度是影响年均气温的一个重要因子，天山山脉、蒙古高原、祁连山地区是年平均气温的低值区。近43年（1961-2003年）以来，中东亚干旱半干旱区的年平均气温变化整体呈上升趋势，气温上升速率约为0.39℃／10a，以1985年为界，近二十来年是增温最明显的时期。从上世纪70年代以来，研究区升温频率越来越快，温暖程度越来越暖。对研究区年平均气温变化序列的谱分析发现，研究区气温变化存在10年的长周期和2.4-2.6年的短周期变化成分。2、数值试验表明，树轮资料的EOF迭代方案能够用来重建中东亚干旱半干旱区过去气温序列和环流场。3、利用树轮资料的EOF迭代方案重建了研究区1500年以来的年平均气温变化。重建结果显示，研究区在17世纪末到20世纪70年代，处于相对偏冷阶段，20世纪30年代左右有弱的变暖波动，但其距平仍为负值（相对于气候参考期1971-2003年）。过去500多年来中东亚干旱半干旱区大致经历了4次冷期和3次暖期。冷期分别为1533-1573年、1657-1711年、1718-1823年和1887-1979年，共293年，持续最长的是1718-1823年，长达105年；偏暖期为1502-1532年、1574-1656年和1824-1886年，共有177年，持续时间最长的是1574-1656年，达83年。对重建气温序列的谱分析发现，研究区年平均气温变化具有显著的周期波动，存在超过99％红噪声置信水平的250a准周期以及超过95％红噪声置信水平的4.3a和2.2a准周期。研究区内各分区气温变化与研究区整体的变化基本一致，差异较显著的是中亚干旱区和塔里木干旱区的最冷期处于16世纪，而蒙古高原和东部季风区则处于19世纪初期。4、利用树轮资料的EOF迭代方案重建了欧亚冬、夏季500hpa高空环流场。分析显示研究区1500年以来气温变化与高空环流背景场有很好的对应。
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标签：中东亚干旱半干旱区论文; 古气候重建论文; 迭代方案论文; 树轮年表论文;